顶板分类.doc

3.顶板分类 提要 由于煤层地质条件的多样化，因而必须将顶板按其组成、强度及有关开采条件进行分类，尔后根据分类提出各自的控制措施，此外，介绍了1981年部颁顶班分类方案及其分类的主要原则，指标选取办法及各类顶板条件下支架架型及参数选择原则，各主要矿区的顶板类别以及河南地区的顶板分类上的实践，在此基础上分析了原有分类方案的不足及应改善的方向。为了进一步完善顶板分类方案，使其为生产实践服务，本条目录还介绍了国外（主要是原苏联、波兰、英国等）的顶板分类方法及所选择的主要指标。 为了支架选型、确定支架参数以及采空区处理方法，煤炭部于１９８１年颁发了“缓斜煤层工作顶板分类”试行方案。方案中对老顶来压强度进行了分级，所使用的指标见表３－１ 表３－１ 老顶来压强度分级表 Ｎ≤0.3、 Ｌ＞５０ ０． 分 级 老顶来压显现 I II IV III 不明显 明 显 Ｎ＞３～５ 强 烈 极 强 烈 １． ３＜Ｎ≤３～５ Ｌ＝２５～５０ ２． 0.3＜Ｎ≤３５、Ｌ＝５０ Ｎ＜0.3、Ｌ＝2530 ３． 在此分类中主要引入直接顶厚度∑h与采高M的比值N及老顶来压步距L。分类认为 （1）N＞3～５，这种老顶的垮落或错动对工作面支架受力无多大影响。其典型柱状如图3-1a所示，成为无周期来压或周期来压不明显的顶板； （2）0.3＜N≤3～５，且L25～50m，这时老顶的失稳对工作面支架受载荷有较为严重的影响。其典型柱状如图3-1b； （3）0.3＜N≤3～５，且L50m或N≤0.3、L25～50m，这时老顶的悬露玉垮落都将对工作面支架有严重影响，典型柱状如图3-1c所示，称为周期来压严重的顶板； （4）N＜0.3且L＞50m，由于老顶特别坚硬，因而常能在采空区悬露上万平方米而不垮落。当其垮落时，则在工作面形成剧烈的矿山压力显现，从而要求采取特殊措施加以控制，其典型柱状如图3-1d所示。 另外如图3-1e所示的柱状，则常常可能出现下位的石灰岩曾发生垮落，而上位则呈现缓慢下沉现象或全部呈现缓慢下沉现象，从而出现各种不同的矿山压力显现。因此，其分类将根据具体情况而定。 3.1 直接顶分类方案及其指标 为了直接反应支架对直接顶顶板控制的难易程度，还必须对直接顶板进行分类。它所采用的指标将按反映顶板稳定性的岩石单项抗压强度（R）与节理裂隙间距（I）和分层厚度（h综合而成的强度指数（D来确定，如此可将直接顶板分为四类（表3-2） 表3-2 部颁试用方案直接顶分类指标 类 别 指 标 I II III IV 不稳定顶板 中等稳 定顶板 稳定 顶板 坚 硬 顶 板 主要指标 强度指标 D ＜30 31～70 71100 ＞100 无直接顶，岩层厚度在2～5 m以上，Rc＞60～80MN.m-1； I和h＞1m 参考指标 直接顶初次垮落步距L.m ＜8 9～18 19～25 ＞25 表中D为强度指标，D10RC1C2 式中 R岩石单向抗压强度，MN/m2； C1节理裂隙影响系数； C2分层厚度影响系数； C1、C2可按所测量的节理裂隙间距（I）和分层厚度（h）分别由3-3及表3-4查得。 表3-3 I与C1值得关系 I,m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 C1 0.3 0.32 0.34 0.37 0.39 0.41 0.43 0.46 0.48 0.5 0.52 0.55 表3-4 h与C1值的关系 H,m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 C2 0.24 0.25 0.27 0.29 03 0.32 0.35 0.36 0.38 0.39 0.41 测定岩石的单向抗压强度R的岩样可取自采空区，制作成直径为48～56mm,高径比为1.8～2.2的试样，然后按部颁标准在实验室测定。 节理裂隙间距Ｉ以在巷道内肉眼可见的最发育的一组构造裂隙为准。用有代表性的10个观测数据的平均值作为计算指标。 分层厚度ｈ指的是不同岩性的岩层间和同一岩层内沿层理面间距。可以在巷道、工作面控顶区或采空区冒落区观测统计有代表性的10～15个数据，用它的平均值作为分类的技术指标。如果最下面的岩层厚度大于１ｍ时，就以该层为准。否则，取直接顶下位岩层1.5～2m内各分层厚度的平均值。 为了预防可能出现的测量和计算误差，在直接顶分类中，可采用工程指标直接顶初次垮落步距（）对分类指标进行检验，见表３－２。 直接顶初次垮落步距（）以直接顶冒高超过１～1.1m占全工作面二分之一以上时，从工作面切顶线到开切眼煤壁之间的距离作为分类计算指标。如果工作面长度a与之比小于3时，可采用等效步距′作为分类的参数指标。 事实上，直接顶板分类的目的，原来的意图主要是选择液压支架架型，对单体支柱工作面则涉及到护顶方式的选择，同时也将影响到支架工作阻力的确定。 3.2 顶板分类与支架选型及参数选择 在部颁试行的方案中，对各类顶板应使用的支架架型及支护强度佐料如表３－５的规定。 3－５ 各类顶板使用支架架型及支护强度 老顶级别 I II III IV 直接顶类别 １ ２ ３ １ ２ ３ １ ２ ３ ４ ４ 液压支架架型 掩 护 掩 护 支 撑 掩 护 掩护 或 支撑 掩护 支 撑 枝城掩护 诸城掩护 支撑 或 枝城掩护 支撑 或 枝城掩护 支撑（采高小于 2.5m）或支撑掩护 （采高大于2.5m） 液压支架 支护强度 KN/m2 采高1m 采高2m 采高3m 采高4m 300 350（250） 450（350） 550（450） 1.3300 1.3350（250） 1.3450（350） 1.3550（450） 1.6300 1.6350 1.6450 1.6550 ＞2300 ＞2350 ＞2450 ＞2550 应结合深孔爆破、 软化顶板等措施 处理采空区 单体支柱 支护强度 KN/m2 采高1m 采高2m 采高3m 150 250 350 1.3150 1.3250 1.3350 1.6150 1.6250 1.6350 按采空区 处理方法确定 单体支柱支护与采空区处理措施 控顶区 超前梁和密背板 顶梁和背板或顶梁 顶梁或 点柱 顶梁和背板或顶梁 顶梁或 点柱 顶梁和密背板 顶梁和背板或顶梁 顶梁或 点柱 点柱 且顶线 无密集柱 必要时密集柱 密集柱 密集柱 采空区 处 理 垮落法 垮落法 垮落法 结合强制放 顶的垮落法 深孔爆破或软化顶板的垮落法 有关的说明如下 1）计算液压支架支护强度时的支护面积应为支架中心距（顶梁长度移架后的端面距）。表中括号内数字系掩护支架顶梁上的支护强度，设计和选用时应根据括号内数字除以支撑效率，即为所需的支架总阻力。表中所列的支护强度根据各矿实际可允许5的波动范围。 2）表中支护强度栏内的1.3、1.6和2为老顶分级的增压系数，即II、III、IV级来压强度与I级来压强度的增压比值，系根据同类型顶板统计分析所得。IV级顶板由于地质条件变化较大，故只给出最低值2，一般可以根据实际情况确定其适宜值。 3）单体支柱的只护密度应根据表中的支护强度除以支柱实际达到的支撑力而得。 4）表中采高系指最大采高，具体采高的支护强度可根据表内值用插值法确定。 5）充填法和厚煤层下分层工作面的支护强度可以根据实际情况自行确定。 6）根据支柱对顶板合力作用点的位置、切顶能力并照顾到当前使用的习惯，可按下列划分选择具体架型 7）表中所列的架型、支护强度和顶板管理方法适用于缓斜煤层。有关液压支架的选型也应做如下说明 液压支架架型的选择虽然主要取决于顶板条件，但还应根据其他地质条件结合各类支架的不同性能和特点，最终选择一种较为合理的架型。 液压支架架型 掩护式 支撑掩护式 支撑式 节 式 插腿 不插腿 一或二柱支在掩护梁 二柱支在 顶梁上 四柱支在 顶梁上 四柱支在 顶梁上 垛 式 1）煤层厚度 根据我国煤层赋存的特点，厚度超过2.5m、顶板有侧向推力或水平推力时，应选用抗扭能力强的支架，一般不宜用支撑式支架。根据煤层的不同硬度，厚度达到2.5～2.8m以上时，需要选择带有护帮装置的掩护式和支撑掩护式支架。煤层厚度变化大时，应选择调高范围较大的掩护式或双伸缩支柱的支架。 2）煤层倾角 倾角在10～15（支撑式支架取下限，掩护式和支撑掩护式支架取上限）以上时，应选用带防滑装置的支架。倾角在18以上时，应同时带防滑防倒装置。 3）底板强度 应使用对底板的载荷集度不超过底板的允许抗压入强度，在底板较软的条件下，选用时应作验算。 4）瓦斯含量 对瓦斯涌出量大的工作面，应符合煤矿安全规程的要求，并优先选用通风断面较大的支撑式和支撑掩护式支架。 5）地质构造 断层十分发育，煤层厚度变化过大，顶板的允许暴露面积和时间在5～8m、20min以下时，暂不宜使用综采。 6）设备成本 在同时允许选用几种架型时，应优先选用价格便宜的支架。 3.3 国内顶板分类实践 表3-6列出了自从颁布顶板分类试行方案以来各主要矿区进行测定的老顶即直接顶分级情况。显然，这只是一个初步的结果。事实证明，有很多矿区，即使在同一煤层中，显示出的顶板级别也不同，从而为管理带来困难。其次，目前所采用的支护参数并没有严格按照各类级别要求。从另一方面讲，分类方案中对于一些难于管理的顶板（如分类方案中的I-1， II-1及 III-1直接顶板为不稳定顶板以及有些特别坚硬的顶板，如大同矿区有些可悬顶达几十万平方米，初次来压步距可达100～160m,为了控制这类顶板常采用贮水软化的办法以及采用7500KN/架的液压支架），并没有提出特别的主意。近几年随着矿山压力科学研究的进展，例如如何管理单体支柱工作面的复合顶板问题，初撑力在管理顶板中的作用，综采工作面如何防止端面冒顶以及固化顶板技术的发展，将有可能对直接顶松软、老顶特别坚硬等条件作出更进一步的分类，使原有的分类方案更完善。 表3-6 我国定案分类成果汇总 矿区 煤矿 工作面 煤层名称 或代号 I m h m σ MPa D MPa L m N 倍 L1 m L2 m 顶板 类级 淮北 阜新 西山 韩城 铜川 双鸭山 淮北 阜新 铁法 鹤壁 双鸭山 鹤壁 阜新 徐州 铁法 铜川 阜新 邢台 铁法 西山 大同 韩城 鹤壁 晋城 双鸭山 西山 大同 双鸭山 大同 双鸭山 徐州 晋城 徐州 双鸭山 大同 双鸭山 大同 朔里 朔里 朱庄 朱庄 朱庄 杨庄 杨庄 石台子 岱河 清河门 清河门 清河门 五龙 官地 桑树坪 桑树坪 鸭口 双阳 双阳 双阳 朔里 张庄 张庄 张庄 杨庄 清河门 清河门 清河门 清河门 东梁 东梁 五龙 大隆 大隆 晓明 二矿 二矿 双阳 七星河 四乡台 四乡台 集贤 一矿 艾友 艾友 艾友 东梁 平安 义安 夹河 庞庄 权台 大明一矿 大明一矿 大明二矿 大明二矿 大明二矿 晓明 陈家山 王石凹 金华山 清河门 东梁 东梁 东梁 五龙 平安 高德 高德 新五 新五 新五 邢台 大隆 晓南 晓南 大隆 晓明 晓明 官地 同家梁 桑树坪 一矿 三矿 四矿 五矿 五矿 六矿 六矿 八矿 八矿 古书院 王台铺 四方台 官地 同家梁 同家梁 同家梁 同家梁 七星 集贤 七星 七星 同家梁 七星矿 四乡台 宝山 东城井 凤凰山 夹河 义安 岭东 岭东 宝山 同家梁 岭东 同家梁 W522 W415 2317 24104 2547 633 513 321-1 W522 243区北二路 四区北三路 三井南一路 215区西区 3005 平二 北翼 南翼 W3111 395-1 5446-1 31118-1 641 7区北一路 5区北一路 4井西二路 一井北九路 三井35大巷 四井404区 212区下三角 西1区北9段 东翼 南一区北回路 114 7每柱二段 1603 一井北二路 三井东大路 四井东四路 二井205区 七井西八路 2016 2409 240 3104 东二东一段 3个面 南翼北四段 北三段 一井北二区一段 二井育北一路 六井104-2 三井35～13 五井西翼130-2 234东区 五井-250 一井-365 一井-110西区 中部东翼20 中部64-2.05 立井-175下背东 7205-1 411 401、402 404、403 西1区北8段 南2二区北五段 北一区 2021、2022 8115 平一 116 2214 21041 南2102 北22021 南213 南274 南128 北112 8031、18202 8522 8708 9307 8501 8503 8306 738 7605 7012 冲刷区 砾岩厚砂岩 5 4 3 4 5 6 5 3 5 4组五层 4组六层 5组二层 孙家湾 3 3 3 3 5-2 8 12 16 3 3 3 3 6 4组五层 5组一层 5组二层 导三层 太下上层 太下二层 孙家湾 7 7 7 10 8 20 30 15 上层 上一层 三层 高德三层 水泉一层 2 2 2 2 12 15 16 16 7 9 4～2 5～1 5～1 二层上 高德 太下上层 太下二层 太平上层 太平 2.5米 上层 九号三层 最下层 上组二层 下组中层 7 4 4 4 7 7 7 2 15-2 11 3 3 35 8 11 11 11 14-2 7 9 4 6 12 12 41 15 15 小湖系 7层 3 40 20 35 30 0.4 0.3 0.3 0.4 0.4 0.35 0.4 0.4 0.4 0.2 0.24 0.12 0.81 0.83 0.09 0.02 0.1 0.45 0.41 0.26 0.4 0.5 0.4 0.4 0.4 0.44 0.48 0.57 0.11 0.44 0.49 0.33 0.30 0.30 0.34 0.33 0.56 0.87 0.28～ 0.43 0.36 ～0.58 0.52～ 0.69 0.57 0.89 0.39 0.52 0.35 0.30 0.16 0.34 0.3～ 0.34 0.32 0.32 0.32 0.3 0.4 0.49 0.96 0.15 0.37 0.46 0.25 0.16 0.42 0.8 0.6 0.35 0.30 0.30 0.30 0.30 0.34 0.83 ～1.05 不明显 0.68 0.61 0.82 0.62 0.63 0.30 0.42 0.58 0.58 0.8～1 0.8～1 0.14～ 0.8 0.33 0.56 0.22 ～0.39 0.34 ～0.81 0.34 ～1.2 0.46 ～0.72 0.13 ～0.28 0.914 0.7～1 0.39 0.2～ 0.4 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.4 0.2 0.48 0.55 0.26 0.45 0.3 0.3 0.3 0.19 0.16 0.13 0.4 0.4 0.35 0.35 0.4 0.45 0.78 0.45 0.45 1.4 0.33 0.29 0.24 0.24 0.25 1.2 0.5 0.37 0.6 0.7 0.6～ 0.66 0.67 ～0.96 0.6～ 1.2 20 0.45 0.52 0.35 0.43 0.33 0.25 0.25 0.26 0.26 0.26 0.25 0.2 0.44 0.56 0.26 0.29 0.33 0.21 0.28 0.28 1.2 0.31 0.25 0.24 0.24 0.25 0.24 0.34 0.7 0.8 1.1 1.2 0.8 0.7 0.7 1.0 0.8 0.8 0.9 0.7～ 0.9 0.7～ 0.9 0.17～ 0.58 1.2 0.68 0.2～3 0.83 ～0.99 0.6 1.2 2～6 0.1～ 0.5 4～6 0.6～ 0.9 1.2 0.5～ 1.2 6～8 ＞1.2 27.7 25.0 25.0 16.0 30.0 30.0 26.6 15.2 30 33.4 27.7 29.8 23 51.7 33.8 ～41.7 33.8 ～41.7 33.8 ～41.7 21.2 28.5 20.7 30 60 30 60 30 50.2 28 32.3 49.7 43 48.6 46.3 50.6 39.8 59 53.8 38.8 50.8 55.8 ～82 52.1 90.9 82.6 16.3 50 35.3 21.3 25.9 11.6 32.2 29.9～ 35.8 34.9 54.9 42.8 36.6 38.0 49.5 45.0 45.4 68.1 33.5 38.8 40.7 52.0 32.3 30.5 57.6 50.4 44.9 69.6 29.9 61.2 26.7 44.3～ 51.3 38.8 36.8 25.6 35.8 35.8 50.0 42.7 35.8 41.1 18.7 26.6 40.5 97.3 66.2 69.1 ～13.9 75.4 91.8 51.5 71.9 69.4～ 104.8 43.27 80.1 22.7 63.6 101.3 ～111.5 100.8 84.9 2.6 2.3 205 1.7 3.2 3.1 2.5 1.5 30 2.7 2.7 2.8 2.8 2.6 2.74 2.7 2.7 3.033 2.15 2.636 1.689 3.2 6.7 3.1 6.3 3.1 5.4 3.7 3.8 4.4 7 5.2 4.3 3.65 2.87 5.02 6.93 4.6 7.07 1.4 ～4.7 6.19 ～11.9 10.6 ～20.8 ＞12 9.8 3.7 2.4 1.3 2.6 1.0 1.3 2.7 2.5～ 3.0 2.8 4.5 3.2 2.7 2.0 3.0 2.3 3.5 5.6 6.8 3.8 6.5 3.5 3.2 3.3 5.1 6.1 3.4 3.7 ～6.3 4.9 3.6 3.2 5.2 3.4 7.1 5.3 6.8 4.9 6.5 6.1 4.1 4.8 4.8 6.9 5.4 5.1 5.7 3.0 4.4 3.1～ 7.5 1.3 9.7 7.7 8.9 7.1 8.9 5.5～ 712.0 3.6～ 11.1 2.0～ 16.2 14.0 13.7 12.2 ～16.7 2.1～ 3.9 15.7 3.5 14.9 2.0～ 9.6 8.5 14.6 ＞12.0 ＜20.0 ＞12.0 ＜20.0 6 0 6 6 8 6 7 5 6 7.1 强放 强放 8-10 9 8-12 8-12 4.6 6～7 8 8 9 14 15 8 8 强放 强放 强放 强放 强放 6.8 10 4～5 7～15 缓沉 15～20 12 11～71 8～23 13～17 12 15～25 7 13 强放 强放 10 10 8 6 6～8 5～14 8～9 8～10 10 5～7 6.14 7 8.97 强放 20 强放 强放 6 6.1 0 22 0 13 7 5 9 10 10 17 15 26 22～25 15～25 15～20 35 15～20 20.4 14 14 30 20 8～15 8～25 10～18 24～28 31 27 31 26 17.5 10～20 16～19 13～29 30 30 20 6～10 20 8 19～28 15 32 813 4.7 ～20 25 40～50 12～15 ＞60 0.65 ＞5 1.5 0.8 0.9 0.4 1.5 0.9 3.3 3.2 2.7 4.0 2.9 1.2 1.15 2.78 1.45 3.88 2.15 2.8 3.11 2 5 12 1.8 ～2.9 0.5 1.3 4.5 6.3 7.6 3.5 2.7 3.5 10～25 15～20 15～20 3.46 6.7 ～3.3 2.8～ 2.9 2.9～ 4.1 1.1 ～1.5 ＞10 1.4 0.6 1.3 1.2 0.67 0.56 0.32 1.25 0.51 0.83 ～2.8 1.6 3～4 1.8 3.2 2.69 1.5 1.8 0.4 0.8 0.9 1.1 0.8 0.37 1.3 0.8 2.0 1.6 0.6 ～2 1.05 1.0 1.0 1.0 1.0 1～3 1.6 3.6 1 2 0.8～1 0.65～ 1.4 2.45 2.45 0.84 0.9 2～3 2～3 1.96 1.07 1.6～ 2.27 1.2 4.5 3.2 4 4.65 5 1.2～ 1.7 1.8～ 3.2 2.1～ 4.5 3.52 3.52 1.3～4 0.95 ～4.8 2～3 0.45 3.17 0.4 1.4 1 0.33 ～2 3.3～ 4.4 5 16 15 15 19.6 10 15 15 21 20 15 17～20 17～20 7.7 不明显 不明显 不明显 25 25 23 17 28 20～25 16～18 不明显 28.9 ～34 不明显 不明显 不明显 8 18 31 27 10 29.4 25.0 28～30 17～25 24～25 45～50 20～25 32.8 22.0 16.8 29 40 28 29 25 24～27 14 19～25 15 25 20～25 26 30 30 45 38.6 46.0 16.4～ 40 34.7 40 ＞50 40 31 20 25～35 23～ 65.4 ＞50 ＞50 30～40 20～40 30 30 58.0 49 35 30～40 25～35 32 ＞50 60～70 ＞100 10 12 12 7 10 10 15 14 14 11 9 6～8 10.3 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-II2 I2 I-II2 I-II2 I2 I2 I2 I2 I2 I2 I2 I2 I2 I2 I-II2 I2 I2 I2 I-II I-2 I2-3 I3 I3 I3 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-2 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II1-3 II-1 II-3 II-3 II-3 II-3 II-3 II2-3 II～III2-3 II-4 II-4 II-4 II-4 -4 II～III1 II-4 III1 III2 III3 III3 III3 II～III3-4 III4 III～IV4 IV4 IV～V5 这里值得提出的是事，河南省煤研所于1990年开始到1991年7月对全省17个矿区105个矿井153个工作面进行了全面调查研究及岩石试样测定，并对各层煤顶板进行了分级，其详细结果可见河南省缓斜煤层工作面顶底板分类研究报告。 关于河南省老顶岩性及初次来压步距统计范围可见表3-7。 表3-7 河南省老顶岩性及初次来压步距（L）统计 工作面个数 岩 性 老顶初次来压步距 ＜20 ＞20 ～25 ＞25 ～30 ＞30 ～35 ＞35 ～40 ＞40 ～45 ＞45 ～50 ＞50 ～55 小计 砂岩 21 11 11 1 2 46 砂砾岩 1 1 2 粗砂岩 2 1 3 中粒沙岩 17 10 8 2 1 3 41 细砂岩 10 6 1 17 石灰岩 1 4 2 1 1 1 10 合 计 52 27 24 6 4 4 1 1 119 由表可知，河南省各矿区大部分是I级老顶，即在统计的119个面中占66，II级老顶占32.5，而III级老顶仅在荥巩矿区的石灰岩顶板中发现。 显然，在这种情况下直接顶的稳定性将是顶板控制的关键。据统计1级直接顶占55，2级占36，3级占9。 针对河南省I-1顶板占多数的情况下，河南省煤研所里出了对于顶板下位岩层（尤其是1级直接顶）的在分类方案，如表3-8所示。 表3-8 顶板下位岩层（直接顶板）分类 冒落难易 易 冒 落 顶 板 难 冒 落 顶 板 控制难以 难 控 顶 板 以 控 制 顶 板 难 控 顶 板 稳定性 分类 不稳定顶板 中等稳 定顶板 稳定顶板 坚硬顶板 分类代号 1 2 3 4 亚类代号 1a 1b 1c 4a 4b 下位岩层 性状及控 制特殊措施 松散活泼虽严是最好用固化法预处理 下位分层较软的离层型顶板 以压碎或较硬的离层型顶板 需使用特种支柱切顶或强制放顶 需使用特种支柱结合强制放顶或用墩柱切顶。 许是用枪礼支架才能用垮落法官里顶板 需贮水软化顶板或用深孔爆破放落顶板 主要 指标 D ＜1.13 ＜30 ＞30～45 ＞45～70 ＞70～80 ＞120 ＞3 ＞3～8 ＞8～12 ＞12～18 ＞18～32 ＞32～50 ＞50 D岩层强度之树；直接顶初次来压步距（m） 由上述分类方案中将直接顶板划分为难控及易控两大类，并将原分类中的1类直接顶及4类直接顶再划分为若干亚类，而且对这些亚类的顶板控制技术，作了较详细的规定。显然这样的分类方式将会对河南省的有关矿区具有指导意义。 由此不难看出，在大量的实践基础上，同时借鉴国外分类的一些经验，我国更具现实意义的分类方案将会形成，并将一定会对生产实践起到指导作用。 34 国外顶板分类方案 为了完善我国的顶板分类方案，现将收集的原苏联、波兰、英国、法国以及德国的部分顶板分类方案叙述如下供参考。 3.4.1 原苏联部分分类方案 苏联早期的顶板分类方法主要是为选择采空区处理办法服务。使用长壁工作采煤法时，由于难于控制老顶的初次来压，因而常把老顶离被开采煤层的距离作为选择采空区处理方法的重要指标。如当直接顶厚度在采高的6～8倍以上成为I级顶板，此时可采用垮落法处理采空区。而对直接顶厚度不到每层采高的6～8倍为II、III级顶板，则相应地要求部分垮落及部分充填法处理采空区。对直接顶很薄或甚至没有直接顶，而是由老顶直接赋存在煤层之上的情况，则采用煤柱支撑法管理顶板。 针对直接顶常常根据其下位岩层的稳定情况进行分级。其中比较典型的是1955年Г.Η.库茨涅佐夫提出的分类方案，如表3-9。 3-9 库兹涅佐夫分类放案＞2h 从20min到2h 5～20min ＜5min （1.4～2.0）（80～120） （1.4～2.0）25 到（1.4～2.0）25 从（1.4～2.0）4.0 （1.4～2.0）4.0 （1.4～2.0）4.0 V IV III II I 稳 定 时 间 稳 定 时 间 暴露尺寸，m2 暴露尺寸，m2 暴露尺寸，m2 级 别 在循环采煤期间 和以后3～4h 其原理是根据采煤机截深（表中1.4～2.0m）与截过的长度（如4m）所得的无支护顶板悬露面积及稳定时间确定直接顶的分类。 近期苏联提出的顶板分类方案（苏联全苏矿山测量研究院BHNMN）将顶板分为三类 1）来压较小的稳定顶板； 2）来压较小的不稳定顶板； 3）来压强烈的顶板。 来压强烈顶板的条件为 1）直接顶易冒且厚度采高，最达到3m; 2老顶岩层的单向抗压强度＞50Mpa; 3老顶岩层呈整体性，且其厚度超过采高2倍； 4）老顶初次来压步距大于30m，周期来压步距大于15m。 对于不稳定顶板则是指询徐暴露面积小于10m2,其暴露时间低于30min。 在不稳定顶板种好包含着一种既不稳定顶板，其特点是随煤层开采一起垮落，对这种顶板则必须采取特殊措施，入注浆、留煤顶及采用特殊形式的支架等。 在这三类顶板中，来压强烈的顶板必须采用支撑掩护式液压支架（相当于思注视支撑掩护式支架），而其它两种类型的顶板则